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西南山区冰川堆积物的工程地质特性及灾害效应研究

王献礼  
【摘要】: 在中国西南高山峡谷地区的沟谷及山麓地带分布着大量的第四纪冰川堆积物。随着水电、交通、输电等工程规划建设向高山峡谷地区延伸,与这些冰川堆积物相关的地质灾害或工程地质问题越来越突出。因此,系统研究第四纪冰川堆积物的工程地质特性及其灾害效应,并提出合理的防治措施,具有重要的理论意义和实际价值。 本文在充分吸取前人研究成果的基础上,通过野外地质调查,研究了滇西北白茫雪山、玉龙雪山以及川西贡嘎雪山的第四纪冰川堆积物的发育规律特征及分布规律。利用数字图像处理技术和室内试验相结合的方法,进行了冰川堆积物粒度分析,并借助分形理论,对研究区冰川堆积物的粒度组成、砾石形态及排列特征进行了探讨。 为了了解研究区冰川堆积物的基本工程地质性质,进行了原位直剪试验和渗透试验。试验结果表明,研究区冰川堆积物内摩擦角φ变化范围较大,最小值为26.56°,最大值为51.3°,最高值与最低值相差达24.7°。粘聚力c普遍都较低,最大值仅有14.89kPa,一般都小于5kPa。磨西台地冰水堆积物的渗透系数为2~6×10~(-4)cm/s,渗透性中等,基本与细砂、粉砂相当。同时探讨了冰川堆积物在剪切作用下的变形特点、强度性质,重点分析了冰川堆积物物质成分、组构特征与工程性质之间的关系,为边坡稳定性分析奠定了基础。 野外调查表明,西南高山峡谷地区冰川堆积物的主要破坏形式有滑坡、崩塌和泥石流。冰川堆积物的工程特性、降雨、河流冲蚀及工程开挖是影响冰川堆积物边坡地质灾害发育的主要因素。以四川海螺沟东麓冰川堆积物为例,选取了三个典型的冰川堆积物边坡,建立了弹塑性边坡模型,应用FLAC~(3d)软件模拟了自然条件下、地震动作用下及边坡坡脚开挖情况下的边坡变形特征及稳定性,为边坡防护提供了依据。 综合考虑影响边坡稳定性的因素,采用基于GIS的Logistic监督分类方法对磨西台地边坡进行了地质灾害危险性评价,结合危险性评估的成果,对滑坡、崩塌、滚石和泥石流等地质灾害提出了防护建议。 本文所采用的技术方法和研究思路对其它地区相似工程地质问题的研究具有一定的参考价值和借鉴意义。


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